Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Medien- Technik Kapitel 3: Rasterbilder. Medien- Technik media type image representation Farbmodelle (CIE, RGB, HSB, CMYK) Alpha-Kanäle (Transparenzbereiche)

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Medien- Technik Kapitel 3: Rasterbilder. Medien- Technik media type image representation Farbmodelle (CIE, RGB, HSB, CMYK) Alpha-Kanäle (Transparenzbereiche)"—  Präsentation transkript:

1 Medien- Technik Kapitel 3: Rasterbilder

2 Medien- Technik media type image representation Farbmodelle (CIE, RGB, HSB, CMYK) Alpha-Kanäle (Transparenzbereiche) Anzahl der (Farb-) Kanäle Kanaltiefe (Bits pro Pixel, z.B. 1,2,4,8,10) Interlacing (pixelweise oder kanalweise) Farbpaletten Seitenverhältnis (aspect ratio) Kompression methods Editieren, einzelne Pixel, Masken etc. Paintbrush Punktweise Operationen (newp := f(p)) Filter ( newp := f(neighbourhood(p)) Zusammenfügen, Überblenden Geometrische Transformationen (Größe, Spiegeln, Drehen) Formatumwandlung (Farbseparation, Auflösung u.a.) Medientyp Image

3 Medien- Technik Exkurs: Licht Spektrum des sichtbaren Lichtes n Wellenlänge 380 nm-780 nm n Lichtgeschwindigkeit 3*10 8 m/s n Frequenzbereich THz nm = m THz = /sec λ = Wellenlänge (m) f = Frequenz (sec -1 ) v = Geschwindigkeit (m/sec) λ Wellenlänge 10-1mUKW / VHF mUHF Infra-Rot nmSichtbares Licht mUltraviolett-Strahlung mRöntgen-Strahlung hart

4 Medien- Technik Exkurs: Licht Intensitätsverteilung Sonnenlicht Energie hängt von Frequenz ab: Plancksches Wirkungsquantum für 1 Photon Wellentheorie: Huygens, Snellius, Fresnel Maxwell Teilchentheorie: Newton (!), Planck,...

5 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Physikalische Grundgröße: Lichtstärke Formelzeichen I SI-Einheit: candela (cd) Punktförmige Lichtquelle mit Lichtstärke I Lichtstrom Φ =Lichtstärke * (Raum-) Winkel Ω SI-Einheit Lichtstrom lumen (lm)

6 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Ausgangsidee: Punktförmiger Strahler mit Gesamtlichtstrom Φ RF Welcher Lichtstrom Φ F wirkt auf Fläche F ? Ganze Kugeloberfläche = Verhältnisgleichung: Definition Raumwinkel: Oberflächenstück F / R 2 Maßeinheit sr Steradiant Lichtstärke = Lichtstrom / Raumwinkel

7 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Physikalische Grundgröße: Lichtstärke [cd] Candela Licht breitet sich in alle Richtungen gleichmäßig aus: Isotropie Ein punktförmiger Strahler sendet Lichtmenge proportional zum Raumwinkel Lichtstrom (Lumen) 1 lm = 1cd * 1 sr Lichtstärke * Raumwinkel Gesamter Lichtstrom des Punktstrahlers (1 cd) 12,5664 lm

8 Medien- Technik Exkurs: Licht Raumwinkel 1 sr = derjenige Raumwinkel, der aus einer Kugeloberfläche (Radius r) eine Kugel- kappe mit Fläche r*r ausschneidet. Quelle: Alex Ryer: Light Measurement Handbook Analogie zum Bogenmaß des ebenen Winkels

9 Medien- Technik Exkurs: Licht Elektromagnetismus James Clerk Maxwell Quelle: Forschungsverbund Medientechnik Südwest, Maxwellsche Gleichungen Magnetische+Elektrische Felder breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus. Licht = Elektromagnetische Welle ?

10 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Physikalische Definition Candela Normlichtquelle mit 1 cd: 1/60 cm 2 Schwarzkörper bei 1770°C (erstarrendes Platin) Zusammenhang mit radiometrischen Einheiten: 1 Watt = 683,0 lm bei 555 nm Wellenlänge Lichtäquivalent Der Kehrwert 683 lm / Watt ist die max. Lichtausbeute für Lampen (theoretisch!)

11 Medien- Technik Exkurs: Licht Empfindlichkeit des menschlichen Auges Unterschiede zwischen helladaptiertem und dunkeladaptiertem Auge Quelle: 1 Watt=683 lm Lumen berücksichtigt die Empfindlichkeit des menschlichen Auges

12 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Physiolog. Helligkeits- empfindung grün-gelb grün Tag-SehenNacht-Sehen Physiolog. Helligkeits- empfindung

13 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Fotometrisches Strahlungsäquivalent Violett Blau Grün Gelb Orange Rot BlaugrünGrüngelb Orangerot

14 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Gesamtlichtstrom technischer Leuchten Allgebrauchslampe, klar, Doppelwendel, Sockel E27, 60 W Lichtstrom 730 lm, Ausbeute 12,17 lm/W Leuchtstofflampe, 38mm, Warmton 30, 65 W Lichtstrom: 4600 lm, Ausbeute 59 lm/W Quecksilberdampflampe, Klarglas, Leuchtstoff HQL, 80/90 W Lichtstrom 3100 lm, Ausbeute 34,4 lm/W Kerze 5-15 lm Elektronenblitz Bis 40 Mlm (Megalumen)

15 Medien- Technik Exkurs: Licht Beleuchtungsstärke = Lichtstrom / Fläche Formelzeichen E Definition: 1 Lux = 1 lm / m 2 Sonnenstrahlung: 1,35 kW / m Lux etwa 11 lux Belichtungsmesser

16 Medien- Technik Exkurs: Licht Beleuchtungsstärke = Lichtstrom / Fläche Definition: 1 lx = 1 lm / m 2 Natürliche Beleuchtungsstärken n Sonnenlicht im Sommer lx n Sonnenlicht im Winter lx n Bedeckter Himmel, Sommer lx n Vollmondnacht 0,2 lx n Grenze der Farbwahrnehmung: 3 lx Normalbeleuchtungsstärken n Wohnräume lx n Arbeitsräume lx allgemein n Arbeitsplätze lx

17 Medien- Technik Exkurs: Licht Beleuchtungsstärke = Lichtstrom / Fläche Definition: 1 lx = 1 lm / m 2 Beispiel: 65 W Leuchtstofflampe über Schreibtisch 2*1m n Lichtstrom gesamt: 4600 lm n Auf den Schreibtisch treffen 50 % =2300 lm n Beleuchtungsstärke lx Arbeitsrechtliche Vorschriften beachten !

18 Medien- Technik Exkurs: Licht Belichtung = Beleuchtungsstärke * Zeit Formelzeichen H SI-Einheit: 1 lx s = Luxsekunde A Fläche Q Lichtmenge = Lichtstrom * Zeit

19 Medien- Technik Exkurs: Licht Leuchtstärke oder Leuchdichte = Lichtstärke / Fläche asb = apostilb stilb = cd/m2 1 lm/m 2 /sr (lumen pro Quadratmeter pro Steradian) = 1 candela/m 2 (cd/m 2 ) = apostilbs (asb) Formelzeichen L

20 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Leuchtdichte L = Lichtstärke / Leuchtfläche [cd/m 2 ] I0I0 I 0 *cosα α Lambertscher Strahler Ebene Fläche gleichmäßiger Lichtstärke I Leuchtfläche = scheinbare Fläche senkrecht zur Betrachtungsrichtung Leuchtende Fläche Scheinbare Fläche Betrachtungs- richtung

21 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Leuchtdichte L = Lichtstärke / Leuchtfläche [cd/m 2 ] Ausgewählte Leuchtdichten Fluoreszenz Nachthimmel Grauer Himmel Blauer Himmel Mond Sonne am Horizont Mittagssonne Leuchtstofflampe Kerze Wolfram-Glühlampe matt Kohlelichtbogen Quecksilber-Höchstdrucklampe Xenon-Höchstdrucklampe cd/cm 2 < 0, < 0,3 < 1 0, < ,2-0,4 < < Blendung ab 0,75 cd/cm 2 !

22 Medien- Technik Exkurs: Licht Photometrie Zusammenfassung Lichtstärke Leuchtdichte Lichtstrom Lichtmenge Beleuchtungsstärke Belichtung Raumwinkel I L Q E H cd cd/m 2 lm = cd*sr lm*s lx = lm/m 2 lx * s sr Grundgröße

23 Medien- Technik Exkurs: Licht Physiologie des Sehens Video, ergo sum !

24 Medien- Technik Exkurs: Licht Physiologie des Sehens Hornhaut: durchsichtig, 5-schichtig vordere Kammer mit Kammerwasser Linse mit ringförmigem Ciliarmuskel dazwischen: Regenbogenhaut (Iris) dahinter: Glaskörper, Augenfüllung dahinter: Netzhaut, Stäbchen (Farbe) und Zapfen (Helligkeit) Zapfen sind in der Mitte (Gelber Fleck, Fovea Centralis) konzentrierter als außen (bestes Sehen) Blinder Fleck: Eintritt des Sehnervs, ohne Sensoren Akkommodation: Ziliarmuskel zieht sich zusammen und verdickt die Linse Jeder Zapfen ist mit einer Nervenzelle verbunden, mehre Stäbchen mit einer ! Aussen ist das Auge besonders empfindlich. Koordination: Synchronisation beider Augen (räumliches Sehen)

25 Medien- Technik Exkurs: Licht Physiologie des Sehens 120 Mio. Stäbchen (Farbsehen) 6 Mio. Zapfen (Helligkeit) Empfindlichkeit der Zapfen für Farben: Zum Vergleich: CCD Zapfen sind empfindlicher: Nachts sind alle Katzen grau!

26 Medien- Technik Farbreiz Farbvalenz (Signal an das Gehirn) Farbempfindung Strahlung Auge R,G,B R-GG-BB-RR+G+B Rot-Grün- Anteil Blau-Gelb Anteil Farbton, Sättigung Helligkeit Gehirn Trichromatizität des Auges (Thomas Young 1809) Farbempfindung Farbvalenz Farbverarbeitung nach George Wald

27 Medien- Technik 1809: Thomas Young RGB (nach RYB) Youngsche Nervenelementreihe 1861: James Clerk Maxwell Drei-Farben-Projektion mit RGB-Diapositiven 1961 (?): George Wald Nobelpreis für Nachweis 3 verschiedener Zapfentypen (Biochemie) Neuere Forschung: Jerry Nathans Gene der Zapfen entschlüsseln Gibt es Tetrachromatizität bei Frauen ? RRGB Blau: nm kurzwellig hochfrequent Grün: nm Rot: nm langwellig niederfrequent f Frequenz c Lichtgeschwindigkeit l Wellenlänge Infrarot Ultraviolett Wellenlänge Frequenz

28 Medien- Technik Simultankontrast Metamerie Je nach Beleuchtung sehen unterschiedliche Farben gleich aus Sukzessiver Kontrast (Nachbild in Komplementärfarbe) Farbgedächtnis (Baum, Himmel, Haut) Chromatische Adaption (Weißabgleich) Farbwahrnehmung wird von Nachbarfarben beinflusst Exkurs: Licht Physiologie des Sehens Simultankontrast Farbwahrnehmung wird von Nachbarfarben beinflusst Exkurs: Licht Physiologie des Sehens Optische Täuschungen

29 Medien- Technik Vorlesung Medientechnik WS 2000/2001 Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau Koblenz © Manfred Jackel WWW:www.uni-koblenz.de/~jklwww.uni-koblenz.de/~jkl mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem Kapitel: Marchesi: Handbuch der Fotografie 1-3 Alex Ryer: Light Measurement Handbook Fischer, Karl Friedrich u.a.: Taschenbuch der technischen Formeln Kuchling, Horst: Taschenbuch der Physik Hyperlinks zu diesem Kapitel Grafik-Quellen


Herunterladen ppt "Medien- Technik Kapitel 3: Rasterbilder. Medien- Technik media type image representation Farbmodelle (CIE, RGB, HSB, CMYK) Alpha-Kanäle (Transparenzbereiche)"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen